Una nave espacial robótica es una nave espacial sin humanos a bordo que suele estar bajo control telerobótico. Una nave espacial robótica diseñada para realizar medidas de investigación científica suele denominarse una sonda espacial. Muchas misiones espaciales son más apropiadas para telerobótica más que para operaciones tripuladas, debido a los factores de bajo coste y bajo riesgo. Además, algunos destinos planetarios tales como Venus o la vecindad de Júpiter son demasiado hostiles para la supervivencia humana, dada la tecnología actual. Los planetas exteriores tales como Saturno, Urano, y Neptuno están demasiado distantes para alcanzarlos con la actual tecnología de vuelos espaciales tripulados, así que las sondas telerobóticas son la única manera de explorarlos.